Enhanced selectivity in mixed matrix membranes for CO2 capture through efficient dispersion of amine-functionalized MOF nanoparticles

聚合物 纳米颗粒 材料科学 化学工程 金属有机骨架 选择性 烟气 磁导率 胺气处理 色散(光学) 纳米技术 化学 吸附 复合材料 有机化学 催化作用 光学 生物化学 工程类 物理
作者
Behnam Ghalei,Kento Sakurai,Yosuke Kinoshita,Kazuki Wakimoto,Ali Pournaghshband Isfahani,Qilei Song,Kazuki Doitomi,Shuhei Furukawa,Hajime Hirao,Hiromu Kusuda,Susumu Kitagawa,Easan Sivaniah
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:2 (7) 被引量:473
标识
DOI:10.1038/nenergy.2017.86
摘要

Mixed matrix membranes (MMMs) for gas separation applications have enhanced selectivity when compared with the pure polymer matrix, but are commonly reported with low intrinsic permeability, which has major cost implications for implementation of membrane technologies in large-scale carbon capture projects. High-permeability polymers rarely generate sufficient selectivity for energy-efficient CO2 capture. Here we report substantial selectivity enhancements within high-permeability polymers as a result of the efficient dispersion of amine-functionalized, nanosized metal–organic framework (MOF) additives. The enhancement effects under optimal mixing conditions occur with minimal loss in overall permeability. Nanosizing of the MOF enhances its dispersion within the polymer matrix to minimize non-selective microvoid formation around the particles. Amination of such MOFs increases their interaction with thepolymer matrix, resulting in a measured rigidification and enhanced selectivity of the overall composite. The optimal MOF MMM performance was verified in three different polymer systems, and also over pressure and temperature ranges suitable for carbon capture. Mixed matrix membranes can separate CO2 from flue gas mixtures but increasing selectivity without sacrificing permeability remains challenging. Selectivity can be increased with little loss in permeability by using nanoparticulate, amine-functionalized metal–organic framework fillers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
悲痛宇宙完成签到,获得积分10
4秒前
青岛彭于晏完成签到 ,获得积分10
5秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
5秒前
蓝眸完成签到 ,获得积分10
17秒前
温柔觅松完成签到 ,获得积分10
28秒前
水晶李完成签到 ,获得积分10
33秒前
kanong完成签到,获得积分0
45秒前
bluelemon发布了新的文献求助10
48秒前
Ha完成签到 ,获得积分10
48秒前
fanssw完成签到 ,获得积分10
52秒前
Luke Gee完成签到 ,获得积分10
53秒前
Tonnyjing应助彭友俊采纳,获得10
57秒前
仲夏的梦完成签到 ,获得积分10
58秒前
科研通AI2S应助全鑫采纳,获得10
1分钟前
上善若水呦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
请叫我鬼才完成签到,获得积分10
1分钟前
孟寐以求完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风笛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gxq19848888完成签到,获得积分20
1分钟前
金生六完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王红玉完成签到,获得积分10
1分钟前
Axs完成签到,获得积分10
1分钟前
陈秋发布了新的文献求助10
1分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kento应助研友_xnEOX8采纳,获得50
1分钟前
小玲子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
janer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
glanceofwind完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lrh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
光亮若翠完成签到,获得积分10
1分钟前
你好发布了新的文献求助10
2分钟前
嗯好22222完成签到 ,获得积分10
2分钟前
睡觉王完成签到 ,获得积分10
2分钟前
巫巫巫巫巫完成签到 ,获得积分10
2分钟前
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分0
2分钟前
陈无敌完成签到 ,获得积分10
2分钟前
星空完成签到 ,获得积分10
2分钟前
研友_8Y26PL完成签到 ,获得积分10
2分钟前
海孩子完成签到,获得积分10
2分钟前
Tong应助wangzhihao采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
氟盐冷却高温堆非能动余热排出性能及安全分析研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3052652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2709874
关于积分的说明 7418267
捐赠科研通 2354446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246020
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 605951
版权声明 595921